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压电陶瓷传感器基本介绍

压电陶瓷传感器是一种利用压电效应进行感测的陶瓷器件压电效应分为正压电效应和逆压电效应,压电陶瓷传感器主要是利用其正压电效应,当材料受到外界机械压力时,材料内部的晶体结构发生变形,正负电荷发生相对位移,因此产生电荷分离,产生电信号进一步转化成电压信号,即为交流(AC)信号,再进行整流转化成直流(DC)信号进行后续处理从而对外界机械变化进行监测,能够将压力、振动、声波等机械式能量转化成电能,广泛应用于发动机监测、工业流量测量、无损检测、精密位移监测测量等领域。

压电陶瓷传感器的特点:

 灵敏度高,对微小力的响应速度快,能够精准捕捉信号的变化,使得压电传感器在高精度测量和微小信号的检测具有显著优势。

 频率范围广,能有效测量低频到高频的信号,适合静态到动态的多应用场景,并且在高频范围内具有独特的优势,能瞬时变化,适用于高频信号监测。

 化学稳定性好,在恶劣环境下表现良好,具有较高的耐用性,适用于工业自动化、汽车检测等领域;

 低能耗压电陶瓷电能损耗可以较小电流电压工作有助于减小传感器能源消耗延长传感器使用寿命

 体积小、结构简单、重量轻,能够应用在空间受限或轻量化需求场景,例如医疗机械设备、可穿戴设备中。

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02

压电传感器分类

(1)压电加速度传感器

用于测量物体加速度当物体运动过程产生加速度加速度成正比作用于压电陶瓷能够使其产生电信号通过测量电信号大小可以得出物体运动加速度大小

力准传感技术压电加速传感器产品

(2)压电压力传感器

压力作用于压电陶瓷使其发生变形压电效应产生电信号电信号大小压力大小正比主要用于测量例如气体压力液体压力

联能电子PZT压电陶瓷压力传感器

(3)压电超声传感器

超声波是一种极其微小振动形式压电超声传感器可以用于发射超声波将超声波电信号进行相互转化用于无损检测测距

广东德瓷压电超声传感器

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压电传感器结构

压电传感器的结构主要由核心压电元件和辅助组件构成,根据测量对象(如力、压力、加速度)的不同,具体设计有所差异。其核心结构主要压电陶瓷元件电极、质量块、传力结构、预紧力机构、信号处理电路以及机械结构组成

 压电陶瓷元件:通常选择锆钛酸铅PZT压电陶瓷元件,核心组成元件负责机械力转换电荷

 电极:附着在压电元件两面的金属层(如镀银或镀金),收集电荷并将其转化成电信号,电极材质及其设计将影响信号的传输效率和质量

 质量块(惯性质量)主要用于加速度传感器当传感器振动时,质量块的惯性力作用在压电元件上,产生与加速度成正比的电荷

 传力结构/基座负责将外部施加的力或压力传递到压电元件上对于压力传感器,金属膜片或活塞;对于加速度传感器,则是安装基座

 预紧力机构通常为弹簧或螺栓,对压电元件和质量块施加适当的预紧力,确保组件间接触良好,这对传感器的灵敏度和高频响应至关重要

 信号处理电路:压电传感器产生的信号较弱,需要信号放大电路来增强输出信号,并进行进一步的分析和处理。

 防护壳体金属或机械外壳,主要提供机械保护,使压电陶瓷材料免受外界环境的影响,并确保传感器在使用过程中的稳定性。

 引线接口将压电元件产生的电荷信号引出,连接到后续的电荷放大器或测量电路。

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压电传感器应用领域

 工业检测:实时监测设备的状态,压电式传感器能够帮助检测机械设备的故障或异常,并及时预警。例如,在机械故障诊断中,压电传感器能够监测振动信号,从而帮助识别设备的磨损或损坏。

 医疗诊断:压电传感器用于超声波影像、压力监测和传感设备中。通过将声波或压力信号转化为电信号,压电传感器能够提供精确的诊断数据,广泛应用于心脏病检测、肿瘤探测等方面。

 环境检测:压电式传感器可以用于监测空气和水的质量、振动以及噪音等环境因素。例如,在水质检测中,压电传感器能够精确检测水中的污染物浓度,为环境保护提供有效的监测手段。

 航空航天:主要用于振动监测、压力监测和加速度检测。由于其高精度和抗干扰能力,压电传感器能够确保航天器的正常运行,特别是在飞行器和卫星的结构健康监测中发挥重要作用。

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压电陶瓷传感器相关企业(部分)

广东奥迪威传感科技股份有限公司

广东奥迪威传感科技股份有限公司(920491) 成立于1999年,专业从事智能传感器和执行器及相关应用的研究、设计、生产和销售的高新技术企业。作为专业的传感器及执行器厂商,公司掌握换能芯片制备、产品结构设计、智能算法和精密加工技术等,致力于成为物联网感知层和执行层核心部件及其解决方案的主要提供方。公司主要产品包括测距传感器、流量传感器、压触传感器及执行器、雾化换能器及模组、报警发声器等,广泛应用于汽车电子、智能仪表、智能家居、安防和消费电子等领域。

奥迪威拥有MEMS超声传感器倒车雷达超声波传感器一体化超声波传感器开放式超声传感器300K超声波传感器AK2超声波传感器避障传感器液位传感器水流量传感器气体流量传感器系列产品

江苏江佳电子股份有限公司

江佳公司成立于1999年,总部位于扬州市,是专业生产电子陶瓷的国家高新技术企业,在国内压电陶瓷和微波介质陶瓷行业生产规模和销售额均名列前茅。拥有微波介质陶瓷、压电陶瓷超声波传感器超声波流量传感器压电陶瓷频率器件系列产品

江佳电子 超声流量传感器超声波传感器

浙江嘉康电子股份有限公司

浙江嘉康电子股份有限公司(原嘉兴市电子陶瓷厂)创建于1986年,2000年整体改制设立股份有限公司。主要从事电子陶瓷材料和元器件的研究与生产,专业生产微波介质陶瓷元器件、压电传感/换能元器件、压电陶瓷频率元件等压电传感器领域拥有超声流量传感器、超声波传感器、压电陶瓷超声波元件产品

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苏州攀特电陶科技股份有限公司

苏州攀特电陶科技股份有限公司成立于2002年,位于江苏省昆山市,主要从事电子功能陶瓷及相关元器件产品。主要产品有压电陶瓷蜂鸣片、压电陶瓷换能片、压电陶瓷超声波雾化片、压电式触控传感器、压电陶瓷弯曲驱动片、压电陶瓷双晶片、压电陶瓷传感器、压电陶瓷叠层型致动器、多层压电陶瓷喇叭、压电式骨传导受话器、屏幕发声压电式激励器等,其中独石共烧一体的压电陶瓷叠层型致动器率先填补国内空白。

江苏联能电子技术有限公司

江苏联能电子技术有限公司成立于2001,是振动测试用传感器和动静态测试系统的专业制造厂家,集压电陶瓷材料、振动传感器、测试分析仪器、测试系统的研究、开发与生产、销售于一体的高新企业,拥有四大类16个系列300多个品种的产品。

联能电子致力于高性能压电陶瓷的二次应用开发,是市级技术中心、院士工作站和国家级新型材料压电陶瓷研发基地,其中高性能压电陶瓷D33等核心指标达到国际先进水平。已研制成熟的产品有:高性能压电陶瓷材料及器件、以压电传感器为核心技术的旋转设备在线监测系统、以压电平面风扇为核心技术的散热系统拥有压电加速度传感器压电式速度传感器防爆传感器压电压力传感器无线传感器非接触式电涡流位移传感器数字传感器产品

广东德瓷技术有限公司

广东德瓷是一家专门从事高性能压电陶瓷及器件产品的公司,主要产品有:压电陶瓷、超声波换能器、压电点胶、压电超声、压电美容片、压电传感器等,主要用于医疗、电子、航天、兵器等高技术领域作为振动元件或者微位移控制。

汉得利(常州)电子股份有限公司

汉得利(常州)电子股份有限公司成立于2002年,是国内技术领先的声学、传感、微型主动散热器件及方案供应商。汉得利依托新一代压电陶瓷、电磁及主动散热技术纵深能力与高端制造标准,持续为汽车、消费电子、医疗等领域提供高附加值器件。拥有BESTAR 封闭式插针超声波传感器 BPU1458IFAH12D、BESTAR封闭式引线超声波传感器 BPU1555IFAH09HN产品

深圳市华晶达电子有限公司

深圳市华晶达电子有限公司成立于2005年,主要从事超声波器件、配件及系统设备的生产。产品主要有:压电陶瓷器件,超声波换能器,超声组件及超声设备,广泛应用于美容保健、医疗器械、生物仪器、超声清洗等高科技产品。华晶达年出货120万只压电陶瓷产品拥有200K/500K/1MHz系列超声波传感器产品

寿光市飞田电子有限公司

寿光市飞田电子有限公司是一家专业从事压电陶瓷系列产品设计、研发及生产的高科技企业,专门设计压电陶瓷传感器产品,拥有丰富经验的研发队伍,常年聘请多名在压电陶瓷行业享有盛名的国内知名专家,并与山东大学、清华大学、中国科学院、上海硅酸盐研究所等单位保持良好合作关系。  

恒声电子有限公司

恒声电子成立于2012年,是一家专注于声学元件制造商,国内生产工厂位于江苏省、广东省及山东省,旗下的产品主要分为: 蜂鸣器、扬声器、麦克风、受话器、压电片及超声波产品。压电传感器领域拥有开放式/密闭式超声波传感器、超声波扬声器等。

深圳市力准传感技术股份有限公司

深圳市力准传感技术股份有限公司是一家专门从事力值测量技术研究、产品研发生产、销售和服务为一体的国家高新技术企业,致力于传感器、变送器、控制仪表的研发生产和提供系统工程控制的解决方案。

目前公司设计生产的系列微型拉/压力传感器、测力传感器,称重传感器,三维力传感器、压力变送器、压力传感器,放大器以及控制仪表等产品达千余款,产品广泛应用于各种工业自动化生产线、机器人、冶金以及医疗等新型和智能化高端领域。

保定市宏声声学电子器材有限公司

保定市宏声声学电子器材有限公司原名保定市宏声声学电子器材厂,开发生产了PMN高质压电陶瓷材料,YTG系列高温压电陶瓷晶体声波测井换能器。有压电陶瓷换能器、声波测井换能器、超声波换能器相关产品接收型压电陶瓷可用于压电传感器,压电位移器,超声波测距换能器,蜂鸣器,石油勘探用水下地震检波器,测井深压电微音器等。

来自艾邦综合整理,更多企业欢迎补充

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推荐活动:2026年第八届精密陶瓷展览会将于8月26日-28日在深圳举行,同期举办压电陶瓷产业论坛

拟定议题

压电陶瓷产业论坛

2026828 10:00-12:00

序号

拟定议题

拟邀嘉宾

1

高性能压电陶瓷材料研发进展

中科院赣江创新研究所与物理研究所

2

全球压电陶瓷市场规模与区域竞争格局分析

压电陶瓷企业

3

压电陶瓷纳米技术在半导体领域中的突破

压电陶瓷企业

4

赋予机器人敏锐触觉:基于压电陶瓷的传感与交互技术

压电陶瓷企业

5

无铅压电陶瓷材料的发展现状及路径

压电陶瓷企业/高校

6

高性能压电陶瓷材料研发进展

压电陶瓷企业/高校

7

压电微泵赋能消费电子散热新方案

压电陶瓷企业/高校

8

基于压电陶瓷的无损检测/医疗超声技术

压电陶瓷企业/高校

9

赋能智慧医疗:压电陶瓷材料的创新应用与前沿进展

压电陶瓷企业/高校

10

压电陶瓷在超声波探测中的应用

压电陶瓷企业/高校

11

物联网时代压电陶瓷传感器的机遇与挑战

压电陶瓷企业/高校

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艾邦第八届精密陶瓷产业链展览会(8月26-28日,深圳国际会展中心7号馆)
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作者 ab, 808